光控杂化交联可降解支架的精细化制造及其骨组织工程应用制造技术

本发明专利技术属于生物材料技术领域，具体为光控杂化交联可降解支架的精细化制造及其骨组织工程应用。光控杂化交联可降解支架的制备方法为：1)制备改羟基磷灰石；2)制备了粘结剂GelMA；3)与蓝光引发剂、增稠剂共混成浆料，通过3D打印技术成型，在特定波长的光照条件下，GelMA中的双键与经硅烷偶联剂改性接枝羟基磷灰石的双键在自由基的作用下发生相互作用M*→R·+R′·，进而引发单体聚合，成键形成固相杂化可降解支架。本发明专利技术涉及的促进成骨修复光交联复合3D打印杂化可降解支架可作为药物载体、或/和生物支架材料的应用。本发明专利技术设计科学，操作简便，精细化可控加工特性和可生物降解特性，可以应用于骨缺损再生修复或各类生物活性物质的载体支架材料。

【技术实现步骤摘要】
光控杂化交联可降解支架的精细化制造及其骨组织工程应用
本专利技术属于生物材料
，具体为光控杂化交联可降解支架的精细化制造及其骨组织工程应用。
技术介绍
组织工程是生物医学工程领域一个重要的新兴课题，其三要素为种子细胞，支架和生长因子。作为组织工程三要素之一，支架在其中发挥着重要作用。一般而言，支架本身及其降解产物都要具有良好的生物相容性。而且支架需具有合适的机械性能以为新生组织提供良好的应力环境。此外，支架应具备贯通的多孔结构和可渗透性以允许细胞和营养物质的进入以及代谢废物的排出。最后，支架需具有合适的表面结构和性能以利于细胞的粘附。除此之外，针对不同的组织工程支架还有相应的其他要求，如骨组织工程支架一般需具有良好的骨修复性能。HAP作为人骨的主要无机矿物成分，具有良好的生物活性和生物相容性，此外，HAP还有良好的骨传导作用并且可以诱导新骨生成，是良好的骨修复和骨替代材料。但是，传统的HAP生物陶瓷难以形成贯通的多孔结构，而利用3D打印技术可以构建复杂的连通多孔结构。3D打印技术适合处理多种材料，尤其是处理一些对加工温度敏感的生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于促进成骨修复光交联复合3D打印支架的改性羟基磷灰石，其特征在于结构如式Ⅰ所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种可用于促进成骨修复光交联复合3D打印支架的改性羟基磷灰石，其特征在于结构如式Ⅰ所示：



其中为羟基磷灰石。


2.根据权利要求1所述的可用于促进成骨修复光交联复合3D打印支架的改性羟基磷灰石的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将正硅酸乙酯与乙烯基三乙氧基硅烷在乙醇-水的环境中，pH＝3.5～4.5条件下室温水解1h～3h后，加入羟基磷灰石浆料，通过正硅酸乙酯与乙烯基三乙氧基硅烷的水解产物与羟基磷灰石表面-OH发生缩合反应，形成化学交联，使得羟基磷灰石表面负载双键，制得所述可用于3D打印的改性羟基磷灰石。


3.根据权利要求2所述的可用于促进成骨修复光交联复合3D打印支架的改性羟基磷灰石的制备方法，其特征在于，所述改性羟基磷灰石的具体制备方法步骤如下：
步骤1.配液：配制乙醇与水的体积比为1:1～9:1的溶液50ml～100ml，用冰乙酸调其pH值为3.5～5.5；
步骤2.水解反应：取步骤1配制的乙醇-水溶液，用磁力搅拌器搅拌，分别缓慢滴加1ml～10ml体积比为1:1～10:1的正硅酸乙酯与乙烯基三乙氧基硅烷，室温搅拌反应1h～10h；
步骤3.缩合反应：向步骤2制得的混合溶液中缓慢滴加羟基磷灰石浆料20ml～100ml，室温搅拌反应1h～10h；
步骤4.向步骤3制得的混合溶液中滴加10％的NaOH溶液或氨水，调节其pH＝8～12，使步骤3中的副产物二氧化硅生成硅酸盐；
步骤5.将步骤4制得的溶液室温静置2h～24h；
步骤6.将步骤5制得的产物分别用无水乙醇和去离子水各洗3遍，以去除未完全反应的正硅酸乙酯与乙烯基三乙氧基硅烷；
步骤7.将步骤6所得产物放入真空干燥箱干燥12h～48h，即得。


4.根据权利要求3所述的可用于促进成骨修复光交联复合3D打印支架的改性羟基磷灰石的制备方法，其特征在于，所述步骤2、步骤3、步骤4、步骤5，均在室温条件下进行反应。


5.一种可用于促进成骨修复光交联复合3D打印支架的甲基丙烯酸酐化明胶，其结构如式Ⅱ所示，



其中为明胶。


6.根据权利要求5所述的可用于促进成骨修复光交联复合3D打印支架的甲基丙烯酸酐化明胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤，
步骤1.配液：将明胶以10％(w/v)的浓度溶于PBS缓冲液中，于30℃～90℃下充分搅拌至明胶完全溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，樊渝江，蒲小聪，童磊，张兴栋，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51